车站土方开挖专项施工方案Word文档下载推荐.docx
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1.6《工业与民用建筑灌注桩基础设计与设计规程》（JGJ4-80）；
1.7《建设工程施工现场供用电安全规范》（JG50194-93）；
1.8《工程测量规范》（GB50026-93）；
1.9《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50026-93）；
1.10《建筑基坑支护技术规程》
1.11《锚杆喷射混凝土支护技术规程》
1.12《基坑支护技术规程》
1.13其他相关国家规范、北京市地方规范及北京地铁工程相关规范、规程
北京市建委京建发【2003】446号《关于进一步加强工程建设施工安全生产监督管理的通知》；
《建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准》（DBJ01-83-2003）；
《北京市建设工程施工现场生活区设置和管理标准》（DBJ01-72-2003）；
2施工概况
2.1工程概况
车站明挖基坑位于东二环路东侧东直门外大街路北侧，东西走向,站位西侧为东二环路和既有东直门立交桥，既有地铁2号线的东直门站位于二环路下；
南侧为东直门外大街。
车站北侧为既有13号线东直门站。
车站B段明挖基坑紧邻13#地铁站结构，站位东北侧为交通枢纽及东华广场的（在建）。
车站受既有结构的影响，根据施工工艺不同，分为安全线、A、B、C、D四段，其中B、D两段为明挖基坑，B段长57米，深28米，四层双跨矩形框架结构，D段长32.75米，深26米，五层三跨矩形结构。
车站主体上下共四层，地下一、二层为站厅层，地下三层为设备层，地下四层为站台层。
车站地面设4个出入口、3组风亭、一组冷却塔。
车站起于K0-0.600，止于K0+190.03，车站总长191.18米，其中车站主体长156.18米，结构宽22.24米，高约25.36米，围护桩189根，主体围护结构采用φ600@1500mm、φ800@1500mm、φ1000@1500（1400）mm长约35米的C30混凝土间隔钻孔桩和φ1100@1400人工挖孔桩，桩间采用C20早强挂网喷射混凝土，围护桩表面喷射混凝土厚度为10cm。
结构B段采用围护桩加内支撑结构,结构D段采用围护桩加锚索支撑、钢支撑。
基坑采用排桩-内支撑、排桩-锚索和土钉墙相结合的支护形式，支撑系统采用壁厚16mmφ600mm，14mmφ800mm支撑，基坑两端采用45°
斜支撑，中间位置采用直撑，为保证基坑安全，桩内采用钢弦式钢筋计测试桩筋变化，桩体上采用测斜管测量桩体变形，基坑周围采用测斜管测试周围土体的变化，13号线折返线段正常运营，在轨道上布置监测点。
2.2工程地质特征
本工程所处地区地层自上而下可分为人工填土层、第四纪全新世冲洪积层和第四纪晚更新世冲洪积层三大类（见附图2）：
⑴人工填土层：
粉土填土
层：
褐色～褐黄色，湿，稍密，含砖渣、白灰渣、树根等，局部为粉质粘土填土；
杂填土
1层：
杂色，稍密，稍湿～湿，主要为砖块、石块，局部为生活垃圾；
圆砾填土
2层：
杂色，稍密，稍湿，最大粒径85mm，一般粒径2-10mm，粒径大于2mm颗粒物含量约占总质量的65%，成份以辉绿岩、砂岩为主，含灰渣、砖渣。
该层总厚为2.50～6.80m，层底标高为35.52～38.06m。
⑵第四纪全新世冲洪积层：
粉土
灰色-褐黄色，中密～密实，湿～很湿，属中压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉质粘土、粉砂透镜体；
粉质粘土
灰色-褐黄色，硬塑为主，局部软塑，属中高压缩性～中压缩性土，含云母、氧化铁；
该层厚度变化较大，总厚为4.50～7.60m，层底标高为30.15～31.80m。
粉细砂
3层：
褐黄色，密实，湿，属低压缩性土，含云母、氧化铁；
中粗砂
4层：
褐黄色，密实，湿，属低压缩性土，含云母、砾石；
该层总厚度1.30～3.80m，层底标高为26.56～28.75m。
⑶第四纪晚更新世冲洪积层：
圆砾
杂色，密实，湿～饱和，属中低压缩性土，最大粒径130mm，一般粒径15-20mm，粒径大于2mm颗粒物含量约占总质量的65%，亚圆形，成份以砂岩、辉绿岩为主，连续分布；
褐黄色，密实，湿～饱和，属低压缩性土，含砾石，以透镜体形式分布；
褐黄色，密实，湿～饱和，属低压缩性土，以透镜体形式断续分布。
褐黄色，硬塑，属中压缩性土，含云母、氧化铁；
本层总厚度4.80～5.60m，层底标高为20.86～22.40m。
褐黄色，密实，很湿，属中～中低压缩性土，含云母、氧化铁；
本层厚度0.80～2.70m，层底标高为19.79～20.55m。
卵石
杂色，密实，饱和，属低压缩性土，亚圆形，最大粒径110mm，一般粒径20～25mm，粒径大于20mm颗粒含量约为总质量的65％；
中粗砂充填，母岩成份为砂岩、辉绿岩；
褐黄色，密实，饱和，属低压缩性土，含砾石；
褐黄色，硬塑，属中压缩性～中低压缩性土；
本层总层厚为4.50～8.70m，层底标高为11.36～15.29m。
褐黄色，硬塑，属中压缩性～中低压缩性土，含氧化铁；
褐黄色，密实，湿，属中～中低压缩性土，含云母、氧化铁；
细中砂
本层厚度3.30～5.50m，层底标高为8.06～8.49m。
杂色，密实，饱和，属低压缩性土；
亚圆形，一般粒径20～50mm，最大粒径120mm，粒径大于20mm颗粒含量约为总质量的70％；
中粗砂充填，卵石成份以砂岩、辉绿岩为主；
本层厚度10.40m，层底标高为-2.44m。
粉质粘土⑩层：
褐黄色，硬塑，属中压缩性～中低压缩性土，含氧化铁。
2.3水文地质
本场区范围内存在四层地下水,由上至下分别为:
（1）上层滞水：
场区内未发现上层滞水，但周边地下管道较多，不排除局部因管沟渗漏而存在上层滞水的可能。
（2）潜水：
水位标高为26.31～26.65m，水位埋深为14.40～14.80m，主要接受侧向径流补给。
（3）承压水：
水头标高为17.13～17.5m，水头埋深为23.1～23.9m，主要接受侧向径流补给。
（4）承压水：
本场区的该层承压水水头标高12～12.57m，水头埋深约28.00m。
地下水对混凝土结构无腐蚀性；
对钢结构具弱腐蚀性；
在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性；
而在长期浸水的环境下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性；
综合评价为弱腐蚀性。
3基坑土方开挖
3.1设计工程量及技术指标
机场线东直门车站主体结构总长度156.18m，西侧明挖56.7m，宽22.24m，过折返线长32.16m，宽22.24m，东侧明挖段长32.75m，宽22.44m。
车站埋深约28m，设计土方量约60000m３。
车站主体结构基坑开挖地层地质主要为人工填土层、第四纪全新世冲洪积地层（和晚更新世冲洪积地层，）岩性主要为杂填土、粉质粘土、粘土、中粗砂、圆砾卵石等，因此基坑开挖可采用挖掘机进行开挖。
基坑土方开挖遵循“纵向分段、竖向分层、由上至下、先支后挖”的施工原则，竖向从上到下分层开挖，纵向形成台阶，横向先挖中间土体，后挖两侧土体。
开挖采用液压反铲挖掘机接力形式开挖土方为主，以小挖掘机和人工配合龙门吊机垂直吊装土方为辅，弃土运输用自卸汽车。
当基坑土方开挖至最后底部剩余部位无法采用接力形式时，采用小挖掘机和人工配合吊车垂直吊装土方。
开挖出的渣土集中堆放在临时存土场，以便集中外运。
3.2基坑开挖前的准备工作
场地平面布置
由于围护结构的施工工况与基坑开挖的工况不同，为确保基坑开挖能够安全有效地进行，必须对原围护结构施工场地进行重新布置，以适应基坑开挖对场地的需求。
场地布置的主要内容有：
清除基坑范围内的障碍物，铺筑场内运输便道，布设基坑开挖及主体结构施工期间的临时设施及场地，布设风、水、电线路及排水设施。
施工场地布置详见图。
清除基坑范围内的障碍物
由于新建东直门车站为原来城铁13线修建时的施工场地，并且在场地内改移的管线较多，场地内废弃的管道、电力沟等设施较多，因此基坑土方开挖时先清除场地内的障碍物。
并对各种口超着基坑向的管沟进行封堵处理。
铺筑场内运输便道及场地硬化
由于南侧基坑周边为原有的市政道路，状况良好，可充分利用；
北侧紧贴既有的城铁结构，无位置设置临时道路。
原围护结构施工时的施工便道已不满足基坑开挖的施工需求，为此，根据总体施工部署，小型机具及人员通行、材料运输均在南侧布置施工道路进行。
围护结构周边的其它地区根据具体情况进行硬化，但必须保持场地平整，坚硬，不积水，地表水不下渗。
临时设施及场地
根据总体施工部署，除围护结构施工时布置的临时设施基本保留外，西侧场地将设置空压机房、水泥仓库、砂、碎石料场等；
北侧场地将设置材料库、工棚等，东侧场地内设置钢支撑加工场。
场地布置主要有：
砂、石料及喷射砼搅拌场地，钢支撑堆放场地，材料堆放场地，钢筋制作及堆放场地，风机场地，临时堆土场地等。
具体布置见施工场地布置图
风、水、电线路布设
风、水、电线路的布设前期为了适应围护结构施工的需要，后期为了适应基坑开挖及主体结构施工的需要。
风、水线路均沿南侧的基坑外侧布设，电缆沿周边围墙布设，布设高度不少于2.0m。
风、水、电布置详见施工场地布置图
排水设施
为截排地面雨水，保证基坑外地表水不流入基坑内，沿基坑四周设置排水沟，并在基坑周边设挡水圈，挡水圈高20cm。
由于围护结构施工期间，除基坑边的排水沟基本损坏外，其它排水设施基本保存完好，故此只须在基坑周边重新设置排水沟。
排水沟截面（深×
宽）为250×
300，排水沟与沉渣池相连，施工废水经沉渣池沉淀后再排入下水道。
排水沟沿挖孔桩护壁设置，排水沟及基坑周边硬化地面的施工随冠梁施工进行。
基坑周边2.0m宽地面采用石粉掺水泥硬化，基坑周边设置1.2m高的安全护拦，并在护栏上设置安全警示性标志。
3.3开挖顺序
东直门站主体结构基坑开挖由于13号线折返线将整个基坑分为东、西段，即D段和B段。
其中B段基坑长度56.7米，开挖土石方量约35338m3；
D段基坑长度32.75米，开挖土石方量约19914m3；
C段上部明挖土石方量为5295；
B段基坑开挖平均深度28米，D段基坑开挖平均深度约26米结合合同工期要求，计划明挖基坑B段按照从东向西倒退开挖的方式进行，边退边挖，边挖边支。
D区采用由西向东连同C段上部的土体一起开挖方式，为东直门～三元桥区间隧道的双向掘进创造有利条件。
基坑开挖上部采用机械开挖，在开挖至距离坑底标高300mm时应改用人工开挖至设计标高，严禁超挖。
开挖步骤见附图3。
3.3开挖方法
结合本合同段各工区施工内容，根据总体施工安排，基坑开挖根据不同基坑的支护形式采用不同的开挖方法。
由于车站结构受限，基坑分为多个独立基坑，基坑深度深，支护形式多样化，基坑B采用液压反铲挖掘机采取接力式传递至地面，夜间集中运出，纵向车站分五层台阶开挖，分层开挖至钢支撑设计高程后即进行钢支撑安装，第一层为地面以下约2米处，直接支撑在冠梁上，第二层为地面以下6m多处，第三层为地面以下12m，第四层为地面以下17m处，第五层为基底以上4.8米处，每层根据土层情况放1:
1～1：
2.5的坡度，按此顺序开挖至基底以上0.3m，最后剩余的土方采取人工开挖，人工开挖至设计标高，严禁超挖。
基坑D上部采用锚索支护，下部采用钢支撑支护，因此 上部采用放坡开挖，下部采用反铲挖机接力传递开挖。
B，C段上部采用放坡开挖，土钉墙支护，下部采取暗挖。
土方开挖到一定深度，挖掘机不能再向基坑外翻土时，采用龙门吊吊装出土。
土方堆放在东西两侧场地上，并远离基坑2米以上。
整个基坑开挖采用分段分层预留台阶形式开挖，分层标高以满足钢支撑（锚索）安装为控制标准，且需在各层钢支撑（锚索）设计标高以下50cm左右。
分层开挖至钢支撑（锚索）设计高程后即进行钢支撑（锚索）安装。
纵向放坡根据地层情况确定，土层为1:
1～1.50，砂层为1:
3～3.5，岩层为1:
0.2～0.5。
南北基坑开挖主要采取纵向放坡，为满足机械操作需要，横向亦需放坡，随挖随刷坡，坡度按不同地质情况计算确定，土层为1:
由于基坑较深，各基坑最后开挖的土石方垂直运输根据不同的开挖深度分别采用不同的出土方式：
深度在4.5m以内，用普通挖掘机开挖并直接上车或转堆；
深度在4.50m～10.5m，用长臂挖掘机挖土上车或转堆；
深度在10.5m以上时，则用龙门吊机吊土垂直运输并装车运走。
3.4土方提升
土方提升采用反铲挖掘机接力归堆与龙门吊吊斗提升相结合的提升方式。
在两基坑纵向两侧的冠梁顶，铺设两道纵向行走轨，设置行走纵向行走拼装式龙门吊。
基坑开挖土装到吊斗内，通过龙门吊纵向移动和龙门吊横梁，将吊斗内的土堆放到临时堆土场。
白天开挖的土石方临时堆放在未开挖场地或现场设置的临时堆土场，夜间开挖的土则直接装车运走。
龙门吊提吊基坑土示意图
3.5弃土外运
车站主体明挖基坑土石方约6万m３，经计算其中B基坑约35338m3土，采用反铲倒退挖掘机取土，根据场地内弃土场的大小和运土时段考虑，每天因东直门站特殊的地理位置，只能晚上出土，每天晚上23点到凌晨4点5个小时计算，按每天配备10台10吨自卸式汽车运输3次，B基坑每天出土300m3；
C、D基坑19914m3，按每天配备8台10吨自卸式汽车运输3次，每天出土240m3。
为防止堵塞交通和不影响市容，土方外运拟在每天22时至次日7时进行，外运时间按照交通导改要求在夜间10：
30～6：
30分运出，白天为满足交通要求停止运土。
①、为保证市内清洁，防止车辆漏、掉泥土，出碴委托北京市散体物料运输车。
对流状泥土必须凉晒后装运，泥土、泥浆不得混装。
②、施工大门口设洗车槽，车辆出场前，必须用高压水冲洗，使车辆干净，车轮清洁，不污染路面。
③、运输车辆进出施工现场路口，设专人防护，统一指挥，及时疏导行人及
3.6基坑开挖排水措施
基坑顶周边设截水沟直接排入工地排水系统，通过沉淀后排入到市政排水设施，防止地面积水流入坑内。
截水沟截面尺寸为300mm×
400mm（宽×
高），在基内设集水井（见图），土方大开挖过程中，需沿基坑底周边设置临时排水沟及集水井，所有渗水或明水排入集水井中，及时用潜水泵将地下积水抽至沉砂池，沉淀滤清后排出至现有排水系统。
在施工道路或施工机械位置，排水渠可取用盲沟（上面可覆土）（见图），截面尺寸为300mm×
200mm（宽×
高），而其它位置的排水渠则采用明渠。
土方开挖至基底后，需立即沿围护桩脚挖暗沟，截面150mm×
150mm，内藏φ50mmTR—加劲型软式透水管，间距30m左右设一个集水井，主要集中在施工期间出现的桩间渗漏水及地下水，统一用潜水泵排出基坑。
将暗沟填满１～３cm碎石，面铺牛皮纸后浇筑混凝土垫层，将暗沟封面。
随着结构的施工亦将集水井填满碎石后封混凝土垫层，但共留下六个集水井在主体结构全部完成后方采用上述方法填封，以利施工，同时减少施工时地下水上浮力对结构安全的影响。
3.7基坑开挖的其它事项
1、开挖时应做好基底排水，开挖过程中采用边开挖边沿基坑周边设置临时排水沟及临时集水坑的排（降）水的方式进行排（降）水，当挖至基底标高后，在适当位置设置临时集水井，及时抽排坑内集水，确保开挖过程中的土体和基底的干燥，保持基底强度及完整性不受破坏。
2、钻孔桩侧土方开挖完毕，必须先喷100mm喷射砼，以确保开挖后的土体稳定；
同时必须及时进行网喷砼施工。
3、基坑内侧的钻孔桩外凸部分，必须凿除，并对出现的渗漏水亦及时进行封堵或埋设导水管引流。
4、基坑开挖至钢支撑设计高程后，要及时进行钢支撑安装工作，钢支撑安装未经检查验收合格，不得进行下挖土方，以保证基坑围护结构的稳定和安全。
5、严格控制基底的开挖标高，避免超挖，设计基底标高以上30cm的土层，采用人工清底，以免破坏地基的整体性。
对局部超挖用碎石、砂或砼填充。
基坑开挖及支撑完成后，及时浇筑砼垫层。
6、基坑开挖过程中，不同土（岩）层面需报经驻地监理、业主确认并做好记录，绘制地质素描图。
当基底实挖地质情况与设计要求不相符时，必须通知驻地监理、设计和业主及时处理。
7、基坑开挖过程中要特别注意：
①、基坑顶面2m范围内周边严格控制堆土或重型机械行走，支护结构四周范围内的堆载不得大于20KPa。
②、加强现场管理设专人指挥，防止挖掘机碰损钢支撑，整个现场车辆统一由专人调配。
③、基坑侧壁土方开挖完成后必须及时喷射10cm后的砼，确保桩间土体的稳定，然后才能凿除该部位的护壁砼。
④、实行信息化施工，加强施工监测，发现异常情况及时报驻地监理和业主研究处理。
⑤、必须对悬吊保护的管线进行监测，特别是高压电缆、煤气管、给排水管，发现异常情况及时报驻地监理和业主研究处理。
4施工组织安排
4.1施工机具安排
为了保证土方开挖顺利进行，我项目经理部投入机械前期投入以下土方开挖机械，如果不能满足要求，根据现场实际情况及时增加,保证施工按时进行。
土方开挖投入机械
机械名称
规格型号
额定功率
（KW）或
容量（m3）
或吨位
数量（台）
新旧程度（%）
小计
其中
拥有
新购
租赁
挖掘机
EX220
1m3
2
90
PC200
7
装载机
ZL-40
2m3
1
ZL50
3m3
95
自卸汽车
10m3
18
推土机
TY-220
162
汽车起重机
YQ-25
25
龙门吊
定制
50
支护设备
空压机
4L-20/8
132KW
8
混凝土喷射机
TK961
5m3/h
千斤顶
YCD-200
200T
4
电动油泵
ZB4-500
500T
3
4.2施工顺序及进度安排
土方开挖及运输：
其中B基坑约35338m3土，采用反铲倒退挖掘机取土，根据场地内弃土场的大小和运土时段考虑，每天因东直门站特殊的地理位置，只能晚上出土，每天晚上23点到凌晨4点5个小时计算，按每天配备10台10吨自卸式汽车运输3次，B基坑每天出土300m3，
则B基坑需用时35338/300=118天。
D基坑19914m3，按每天配备8台10吨自卸式汽车运输3次，每天出土240m3，则D基坑需用时19914/240=90天。
C段上部5295m3，按每天200m3考虑，需要27天；
在施工钻孔桩时已开挖约1000m3，剩余土方时间需要20天左右，C段的土体根据施工方案和D段的土体一起开挖。
基坑土方开挖施工工艺及施工顺序
序号
施工部位
所需时间
备注
B段土体开挖
土方开挖
118
桩间挂网喷射混凝土
钢支撑安装
C段土体开挖
20
D段土体开挖
锚索、土钉施工
5质量保证措施
5.1组织措施
项目经理部组织专门的土方开挖指挥小组，全面负责基坑土方开挖所有工作。
精心编制施工组织设计，根据进度计划编制网络计划图，并按网络计划图严格控制各工序时间。
科学组织流水作业、交叉施工，从而加快施工进度。
上、下工序的衔接提前进行准备，杜绝上道工序完后才进行下道工序准备的脱节现象，防止交叉作业控制不力而损失工期，按项目部岗位负责制严格管理，以工序流程作为检查工程进度的基准。
合理安排施工现场，各工序运行有序，道路畅通。
重点解决与土方同时施工时的相互干扰问题，加强成孔顺序的调配管理。
优化劳动组合，择优选用技术水平高、素质好、纪律严明的作业队参加施工。
人力资源按三班轮换作业配置，充分利用有效工作时间，确保工期目标的实现。
5.2技术保证措施
基坑顶面2m范围内周边严格控制堆土或重型机械行走；
加强现场管理设专人指挥，钢支撑定位和安装均由技术人员统一指挥,做到尺寸无误,安装质量过关。
在土方开挖过程中，挖土高度和挖土方式，严防挖掘机碰损钢支撑；
基坑侧壁土方开挖完成后必须及时喷射10cm后的砼，确保桩间土体的稳定，然后才能凿除该部位的护壁砼；
实行信息化施工，加强施工监测，发现异常情况及时报驻地监理和
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